年产1.43万亿斤,为何还要进口1.4亿吨?1.43万亿斤粮食,仍要进口1.4亿吨
——这是中国粮食供需的“紧平衡”。
日前,在第三十三届中国北京种业大会“芯智汇”智慧育种论坛上,中国工程院院士、中国农业科学院学术委员会主任万建民作主旨报告,从国家重大需求、国际趋势、我国现状与挑战、重点任务四个维度,勾勒出中国生物种业的全景图。
四重需求倒逼种业破局
“良种对我国粮食增产的贡献率已达45%以上,但美国可以达到60%以上。”万建民说,“生物育种是支撑粮食安全的核心。”
粮食安全仍是第一命题。 2025年我国粮食总产1.43万亿斤,连续第二年稳定在1.4万亿斤以上;但同年进口仍达1.4亿吨,对外依存度19%。大豆缺口最突出:产量2091万吨,进口高达11183万吨。
绿色发展迫切需要环境友好型品种。 我国化肥年用量是世界平均水平的3倍,利用率仅42%,低于欧洲的65%;人均水资源仅为世界平均的25%,受旱面积7亿亩;每年病虫害发生约70亿亩次,农药用量占全球35%;约2亿亩盐碱地缺乏”以种适地”的品种。
市场对营养健康提出新要求。 农产品综合优质化率仅35%左右;糖尿病患病率达到 15.9%,儿童缺铁性贫血发生率15%—20%,“隐性饥饿”问题突出,低GI水稻等优质专用型品种需求迫切。
种业竞争力差距明显。 我国前5强种企仅占国内市场份额18%,全球前5强占全球份额超54%;美国占据核心专利的70%。
“加速智能育种等前沿技术突破,是缩小我国种业与国际先进水平代际差距的关键。”万建民指出。
种业科技沿六大方向竞速
当前,全球种业竞争日趋激烈,全球种业前两大种企拜耳、科迪华占市场份额约40%;美国玉米、大豆种业的市场集中度分别在 80%和75%左右;头部公司拥有全球90%的转基因种子专利,2/3收入来自专利授权。
AI驱动育种技术迭代,第三次全球种业大并购以生物技术、信息技术、智能技术集成为特征,创新范式走向“资源—基因—技术—品种—产业化”全链条体系化。
科技层面呈现六大趋势:
种质鉴定精准化,AI驱动的“基因型—表型”大模型预测优异种质已成现实;
基础研究系统化,聚焦优异种质形成演化规律、重要性状遗传基础、多性状协同改良三大科学问题;
基因资源挖掘高效化,多组学融合与AI驱动让基因挖掘走向规模化;
前沿技术智能化,基因大模型Evo、AlphaFold 3等重塑预测能力,中国科学家构建的CropGBM模型预测和设计精准率达70%以上;
种质创新定向化,多基因叠加使大豆增产20%以上,13个细菌基因导入水稻为禾本科”自主固氮”提供重要参考,合成生物技术创制出高辅酶Q10水稻、褪黑素含量提升31倍的大豆;
品种培育多元化,全球已有超600种基因编辑产品处于不同研发和产业化阶段,涉及63种作物,美国FDA已批准基因编辑抗蓝耳病猪,日本批准高GABA番茄上市。
在产业化方面,2025年全球转基因作物种植32.4亿亩,占全球耕地13.5%;市场价值293.7亿美元,占全球种子市场30.9%。
已有超过30个国家种植、45个国家批准150多个产品进口。转基因大豆占全球大豆种植面积74%,美国渗透率达 96%;拜耳长期掌控着全球转基因大豆性状60%—70%的市场。
中国生物育种的底牌在哪?
当前,中国种业领域的CNS论文占全球近八成,玉米大豆单产却不到美国六成。
当然,在“十四五”以来,中国生物种业进展显著:
种质鉴定不断深入。 保存种质资源60万份,完成多点表型鉴定6.3万份,鉴定出优异种质3000余份;全基因组基因型鉴定完成42万份,占库存70%。发掘耐盐优异种质52份、抗病优异种质581份,以及耐密植玉米(7000株/亩)、大豆(1.8万株/亩)种质。
基因挖掘位居国际前列。 水稻保持国际领先,其他作物进入第一方阵;获重大育种价值新基因40余个并应用于育种;2026年CNS三大主刊主要农作物论文22篇,占全球78.6%。其中玉米HI1-BRR1稳定增产10%—16%,水稻MBS1过表达产量增幅可达40%以上。
前沿技术自主突破。 自主知识产权CRISPR底盘工具Cas12i、Cas12j、Casδ、Casσ获中美等国发明专利,Cas12i优化变体敲除效率60%—80%;非CRISPR工具TranC、HYER、CyDENT取得突破;我国基因编辑专利数居全球最多。AI可编程合成植物免疫受体设计技术、单细胞水平水稻性状预测(精准度70%以上)相继问世;先正达GASEL系统使玉米选育周期由5年缩至4年,年遗传增益率达2%。
一批重大品种走向大田。 抗稻飞虱水稻“玮两优2268”预计2027年推广200万亩;高抗赤霉病小麦“扬麦53”聚合4个抗赤霉病基因,比对照增产10.13%,为世界抗赤霉病最好品种;“郑麦1905”减肥25%仍增产7.0%;耐密玉米“东科1188”密度5500株/亩、增产9.4%;转基因大豆“脉育511”油分23.7%;耐高温棉花“金棉2号”增产15%;高油油菜“中油杂501”含油量50.38%,2025年推广270万亩。
生物育种产业化扩面提速。 2021—2023年试点”三年三步”在5省份种植400万亩;2026年将达到5000万亩以上。转基因玉米对草地贪夜蛾、玉米螟防效超90%,除草效果95%以上,增产5.6%—11.6%,籽粒霉菌毒素含量降低80%;转基因大豆减损增产7.8%。
挑战也依旧严峻。
一是重大品种创制能力有待提升:玉米、大豆平均单产不到美国60%,水稻小麦优质化率不高,与越光、KDML105仍有差距,应对极端气候的品种缺乏。
二是原创技术有待强化:高价值专利少,核心算法与模型创新缺乏。
三是企业创新能力有待加强:2024年全国种业企业9543家,育繁推一体化企业仅151家;企业总体研发投入仅89.5亿元。
四是创新体系尚不完善:科企融合不足,人才流动与平台共享机制不畅,“希望科研院所的同志能够到企业去任职,现在看来仍然有一定的难度。”
六大任务破局,向种业强国要答案
如何破局,加快建设种业强国?万建民提出六项重点任务:
一是加快种质资源鉴定利用,构建规模化高通量鉴定平台和大数据系统;
二是强化基础研究,挖掘重大育种价值基因,阐析多性状协同改良调控网络;
三是突破关键核心技术,包括自主编辑底盘新工具、百kb以上大片段精确操控、多物种基因组选择算法、通用和专用育种大模型;
四是加快重大品种研发与推广衔接,培育高产广适、耐逆稳产、优质营养、资源高效四类品种;
五是夯实平台和人才体系,推动”神农英才”向生物育种倾斜,常态化选派人才担任企业科技副总;
六是构建新型高效种业创新体系,通过兼并重组打造具有核心研发能力、产业带动力、国际竞争力的领军企业,构建国内国际双循环格局。
“新一轮科技革命正在兴起。我国必须加大生物育种科技创新力度,突破关键技术瓶颈,培育突破性新品种,加快产业化应用,为保障国家粮食安全提供科技支撑。”万建民说。
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